CN115558128B - 一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有过氧化物酶活性水凝胶、其制备方法和应用。该凝胶具有由式(I)结构的交联剂与苯硼酸功能化的聚合物(式II)以及小分子氯化血红素(式III)在水性介质中混合制备。所形成的水凝胶是一种基于鸟嘌呤自组装形成G‑四分体平面(式IV)构成的动态水凝胶材料，氯化血红素与G‑四分体平面结合的复合物具有过氧化物酶活性，该功能赋予水凝胶在定量指示过氧化氢含量、抗菌、调节伤口微环境等方面具有应用潜力。该凝胶制备条件温和、成胶速度快、具有过氧化物酶催化活性。这种水凝胶作为伤口敷料，可快速检测或消耗炎症伤口处过氧化氢含量，具有抗氧化性，调节创面微环境，便捷、快速、可适应不同形状伤口等优点。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体设计一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料及其制备方法和应用。
背景技术
皮肤是覆盖人体表面、直接接触外界环境的重要器官，同时也是最为脆弱的组织之一，极易受到损伤。敷料可以保护伤口免受外部感染，并加快愈合过程，在伤口处理中扮演者重要的角色。水凝胶因其可调节的化学、物理和生物性能，以及能够吸附和保持大量水分的三维交联聚合物网络，在创面敷料领域显示出引人注目的优势：吸收渗出物、维持湿润的愈合环境、隔离外界微生物入侵。由细菌感染造成的慢性伤口已经成为一个主要的医学威胁和挑战，因为细菌可以与免疫***竞争，随后侵入活的组织，特别是与金黄色葡萄球菌相关的皮肤伤口感染，这通常会导致严重的组织损伤。另一方面，虽然炎症是伤口愈合过程中的一个关键阶段，但长期持续的炎症仍可能导致组织损伤和延迟伤口愈合。
因此，迫切需要具有抗菌和抗炎特性的伤口敷料。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料，本发明提供的具有过氧化物酶活性水凝胶敷料具有过氧化物酶活性，可快速消耗局部过量过氧化氢或指示局部过氧化氢浓度等特点，同时可以应用于创面敷料、促进创面愈合。
本发明提供了一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料的制备方法包括如下步骤：
以式(I)结构的鸟苷及其衍生物为交联剂、与含有苯硼酸基团改性的聚合物和具有式(III)结构的氯化血红素在含有钾离子的水性介质中混合，反应，即得；
其中，R为羟基、磷酸基团或三磷酸基团。
在本发明其中一部分优选实施方式中，式(I)结构的鸟苷及衍生物具体为式(I-1)～式(I-3)中的一种：
按照本发明，所述含有苯硼酸基团改性的聚合物具体为式(II-1)～式(II-3)中的一种：
其中，n为聚合度，10≤n≤800；m为聚合度，50≤m≤1000；a为聚合度，10≤a≤800；b为聚合度，50≤b≤100；x为聚合度，10≤x≤800；y为聚合度，50≤y≤100。
本发明所述苯硼酸功能化聚合物的制备包括以下步骤：
将含有羧基基团的聚合物材料与3-氨基苯硼酸在EDC·HCl和NHS条件下，进行缩合反应，得到含有苯硼酸基团改性的聚合物。所述步骤中所使用的溶剂为水。
本发明3-氨基苯硼酸的摩尔当量为聚合物中羧基基团的0.5～5倍，优选为2倍；所述反应时间为24～72h，优选为48h；所述反应温度为10～40℃，优选为25℃；
得到反应产物后，本发明将所述反应物进行透析和冷冻干燥，得到苯硼酸功能化的聚合物。
具体的，透析和冷冻干燥采用本领域技术人员熟知的技术方案即可。
本发明提供的一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料的制备方法首先将交联剂溶于含有等当量氢氧化钾的溶剂中，得到溶液1。
所述钾离子的浓度为10～50mM；
溶液1中交联剂的摩尔浓度为5mM～200mM，优选为100mM。所用溶剂选自水、生理盐水或缓冲溶液，优选为水。
而后将苯硼酸功能化的聚合物溶于溶剂中，得到溶液2；所用溶剂选自水、生理盐水或缓冲溶液，优选为水。溶液2中苯硼酸功能化的聚合物的质量浓度为10％～50％，优选20～30％；
再次将氯化血红素溶于溶剂中，得到溶液3；所用溶剂选自甲醇、乙醇或DMSO，优选为DMSO；所述氯化血红素的摩尔浓度为0.1mM～200mM；优选为100mM；
最后将溶液1、溶液2、溶液3在4～37℃下直接共混，搅拌均匀，静置，获得具有过氧化物酶催化活性水凝胶。
本发明所述苯硼酸功能化的聚合物最终质量浓度为15％～35％，优选为20％～30％。
苯硼酸功能化的聚合物中苯硼酸基团和交联剂的摩而比为1:0.01～50；优选为1:0.1～20。
氯化血红素与交联剂的摩尔比为1:0.01～100，优选为1:0.1～10。
混合温度为4～37℃，优选为20～25℃。
所述静置时间5min～24h，优选为15min～30min。
本发明上述交联剂分别与苯硼酸功能化聚合物和交联剂自身通过缩合反应形成硼酸酯键和Hoogsteen氢键相互作用形成G-四分体平面构建动态水凝胶网络。所述G-四分体平面具有式IV结构：
与式IV结构通过π-π相互作用结合后具有过氧化物酶催化活性的氯化血红素，具有式III结构：
式I结构所示鸟苷及其衍生物通过糖环上的邻二醇与式II结构所示聚合物上的硼酸基团形成硼酸酯键与聚合物主链连接。
本发明提供了一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料，由上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到。
本发明对于上述制备方法已经有了清楚的描述，在此不再赘述。
本发明提供了上述任意一项所述的制备方法制备得到的具有过氧化物酶活性水凝胶敷料在制备伤口敷料中的应用。
本发明提供了上述任意一项所述的制备方法制备得到的具有过氧化物酶活性水凝胶敷料在消耗过氧化氢或定量指示过氧化氢含量中的应用。
本发明制备的水凝胶具有低盐离子浓度下快速成胶、可注射、可自修复以及快速消除过氧化氢等性能。
本发明提供了一种伤口敷料，包括上述技术方案所述的具有过氧化物酶活性水凝胶敷料。
本发明提供了一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料。由交联剂(鸟苷或其衍生物)、苯硼酸功能化的聚合物和氯化血红素在水性介质中混合快速得到。由于鸟苷或其衍生物中糖环上的邻二醇与苯硼酸功能化聚合物中苯硼酸官能团的快速反应，以及鸟嘌呤快速的可控自组装，本发明提供的水凝胶反应条件温和，细胞相容性好。交联剂形成的G-四分体平面与氯化血红素通过π-π相互作用结合后具有过氧化物酶活性，可响应过氧化氢，实现对过氧化氢的快速消除或定量指示。这种具有过氧化物酶活性的自修复水凝胶可以作为伤口敷料应用在生物医用材料领域。与传统的鸟苷基人工酶活性水凝胶相比，本发明可在低盐离子浓度，温和pH，室温条件下快速成胶；同时可快速消除伤口局部微环境中的过氧化氢，调节创面微环境，加速创面愈合。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的苯硼酸功能化的透明质酸钠的核磁共振氢谱图；
图2为本发明实施例4所述水凝胶的XRD图谱；
图3为本发明实施例4所述水凝胶的红外光谱图；
图4为本发明实施例4和实施例6所述水凝胶的应变-模量图；
图5为本发明实施例4所述水凝胶的应力应变循环曲线；
图6为本发明实施例4所述水凝胶的表面形貌照片；
图7为本发明实施例4所述水凝胶对于过氧化氢的消除能力；
图8为本发明实施例4所述水凝胶对于过氧化氢的定量指示能力；
图9为本发明实施例4所述水凝胶对于过氧化氢的可视化指示能力；
图10为本发明实施例4所述水凝胶的细胞毒性；
图11为本发明所述实施例4水凝胶对大肠杆菌的抗菌能力测试；
图12为本发明所述实施例4水凝胶对金黄色葡萄球菌的抗菌能力测试；
图13为本发明实施例4所述水凝胶溶血数据；
图14为本发明实施例4所述水凝胶黏附性能测试示意图；
图15为本发明实施例4所述水凝胶黏附性能数据；
图16为本发明提供水凝胶作为伤口敷料在第0天和第10天伤口形貌的照片。
具体实施方式
本发明提供了一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料及其制备方法和应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料及其制备方法和应用进行详细描述。
实施例1
苯硼酸改性透明质酸钠：在100mL去离子水中加入1g透明质酸钠(Mn＝100W)，在室温下以200r/min的转速搅拌至完全溶解；依次向溶液中0.57g NHS、0.77g EDC·HCl和0.67g 3-氨基苯硼酸，盐酸调节pH至6.5左右，继续室温搅拌条件下反应48小时。所得产物在一次水中透析三天，冻干后得到白色产物样品1(HA-PBA)。
对上述得到的样品1进行核磁共振分析，图1为本发明实施例1所制备的HA-PBA的核磁共振氢谱图。
实施例2
苯硼酸改性透明质酸：在100mL去离子水中加入1g透明质酸(Mn＝100W)，在室温下以200r/min的转速搅拌至完全溶解；依次向溶液中0.57gNHS、0.77gEDC·HCl和0.67g 3-氨基苯硼酸，盐酸调节pH至6.5左右，继续室温搅拌条件下反应48小时。所得产物在一次水中透析三天，冻干后得到白色产物样品2。
实施例3
苯硼酸改性聚谷氨酸：在100mL去离子水中加入1g透明质酸(Mn＝100W)，在室温下以200r/min的转速搅拌至完全溶解；依次向溶液中0.57g NHS、0.77g EDC·HCl和0.67g 3-氨基苯硼酸，盐酸调节pH至6.5左右，继续室温搅拌条件下反应48小时。所得产物在一次水中透析三天，冻干后得到白色产物样品3。
实施例4
a.称取交联剂鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液1；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mLDMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液3。
d.将溶液1(300μL)、溶液2(5μL)和溶液3(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例5
a.称取交联剂鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液1；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液4。
d.将溶液1(300μL)、溶液2(5μL)和溶液4(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例6
a.称取交联剂鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液5；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液3。
d.将溶液5(300μL)、溶液2(5μL)和溶液3(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例7
a.称取交联剂鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液5；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液4。
d.将溶液5(300μL)、溶液2(5μL)和溶液4(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例8
a称取交联剂鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液1；
b称取氯化血红素6.52mg溶于1mLDMSO中，得到溶液2；
c称取25mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液6。
d将溶液1(300μL)、溶液2(5μL)和溶液6(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例9
a称取交联剂鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液1；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液7。
d.将溶液1(300μL)、溶液2(5μL)和溶液7(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例10
a.称取交联剂鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液5；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液6。
d.将溶液5(300μL)、溶液2(5μL)和溶液6(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例11
a.称取交联剂鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液5；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液7。
d.将溶液5(300μL)、溶液2(5μL)和溶液7(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例12
a称取交联剂鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液1；
b称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c称取25mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液8。
d将溶液1(300μL)、溶液2(5μL)和溶液8(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例13
a.称取交联剂鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液1；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液9。
d.将溶液1(300μL)、溶液2(5μL)和溶液9(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例14
a.称取交联剂鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液5；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液8。
d.将溶液5(300μL)、溶液2(5μL)和溶液8(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例15
a.称取交联剂鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液5；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液9。
d.将溶液5(300μL)、溶液2(5μL)和溶液9(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例16
a称取交联剂鸟苷酸28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液10；
b称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c称取25mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液3
d将溶液10(300μL)、溶液2(5μL)和溶液3(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例17
a.称取交联剂鸟苷酸28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液10；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液4。
d.将溶液10(300μL)、溶液2(5μL)和溶液4(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例18
a.称取交联剂鸟苷酸14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液11；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液3。
d.将溶液11(300μL)、溶液2(5μL)和溶液3(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例19
a.称取交联剂鸟苷酸14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液11；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液4。
d.将溶液11(300μL)、溶液2(5μL)和溶液4(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例20
a称取交联剂鸟苷酸28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液10；
b称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c称取25mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液6。
d将溶液10(300μL)、溶液2(5μL)和溶液6(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例21
a.称取交联剂鸟苷酸28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液10；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液7。
d.将溶液10(300μL)、溶液2(5μL)和溶液7(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例22
a.称取交联剂鸟苷酸14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液11；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液6。
d.将溶液11(300μL)、溶液2(5μL)和溶液6(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例23
a.称取交联剂鸟苷酸14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液11；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液7。
d.将溶液11(300μL)、溶液2(5μL)和溶液7(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例24
a称取交联剂鸟苷酸28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液10；
b称取氯化血红素6.52mg溶于1mLDMSO中，得到溶液2；
c称取25mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液8。
d将溶液10(300μL)、溶液2(5μL)和溶液8(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例25
a.称取交联剂鸟苷酸28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液10；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液9。
d.将溶液10(300μL)、溶液2(5μL)和溶液9(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例26
a.称取交联剂鸟苷酸14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液11；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液8。
d.将溶液11(300μL)、溶液2(5μL)和溶液8(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例27
a.称取交联剂鸟苷酸14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液11；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液9。
d.将溶液11(300μL)、溶液2(5μL)和溶液9(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例28
a.称取交联剂三磷酸鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液12；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mLDMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液3。
d.将溶液12(300μL)、溶液2(5μL)和溶液3(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例29
a.称取交联剂三磷酸鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液12；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液4。
d.将溶液12(300μL)、溶液2(5μL)和溶液4(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例30
a.称取交联剂鸟苷酸14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液13；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液3。
d.将溶液13(300μL)、溶液2(5μL)和溶液3(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例31
a.称取交联剂三磷酸鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液13；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施1所得的样品1溶于695μL去离子水中，得到溶液4。
d.将溶液13(300μL)、溶液2(5μL)和溶液4(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例32
e.称取交联剂三磷酸鸟苷28.6mg溶于含有100mMKOH的去离子水中(1mL)，得到溶液12；
f.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
g.称取25mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液6。
h.将溶液12(300μL)、溶液2(5μL)和溶液6(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例33
a.称取交联剂三磷酸鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液12；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液7。
d.将溶液12(300μL)、溶液2(5μL)和溶液7(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例34
a.称取交联剂三磷酸鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液13；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液6。
d.将溶液13(300μL)、溶液2(5μL)和溶液6(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例35
a.称取交联剂三磷酸鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液13；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施2所得的样品2溶于695μL去离子水中，得到溶液7。
d.将溶液13(300μL)、溶液2(5μL)和溶液7(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例36
a.称取交联剂三磷酸鸟苷28.6mg溶于含有100mMKOH的去离子水中(1mL)，得到溶液12；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液8。
d.将溶液12(300μL)、溶液2(5μL)和溶液8(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例37
a.称取交联剂三磷酸鸟苷28.6mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液12；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液9。
d.将溶液12(300μL)、溶液2(5μL)和溶液9(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例38
a.称取交联剂三磷酸鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液13；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取25mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液8。
d.将溶液13(300μL)、溶液2(5μL)和溶液8(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例39
a.称取交联剂三磷酸鸟苷14.3mg溶于含有100mM KOH的去离子水中(1mL)，得到溶液13；
b.称取氯化血红素6.52mg溶于1mL DMSO中，得到溶液2；
c.称取50mg实施3所得的样品3溶于695μL去离子水中，得到溶液9。
d.将溶液13(300μL)、溶液2(5μL)和溶液9(695μL)充分混合均匀后，常温下放置成胶。
实施例40
对实施例4所得水凝胶进行粉末XRD测试：将实施例4所示的水凝胶放置于-20℃冰箱中冷冻12h后放置于冷冻干燥机中除水。将冻干样品研磨成粉末，图2为本发明实施例4所得水凝胶的粉末XRD图。2～5°之间的吸收峰代表G-四分体平面的形成。
实施例41
对实施例4所得水凝胶进行红外测试：将实施例4所示的水凝胶放置于-20℃冰箱中冷冻12h后放置于冷冻干燥机中除水。将冻干样品研磨成粉末，图3为本发明实施例4所得水凝胶的红外图谱。
实施例42
使用流变仪，在频率为0.1Hz的条件下，测试实施例3,16所的水凝胶的储存模量和损耗模量。图4为本发明实施例4,6所示的水凝胶材料的应变-模量图。根据结果可知，凝胶的储存模量随交联剂鸟苷含量的增加而增大。
实施例43
测试水凝胶的自修复能力：使用流变仪，在交变应变的条件下(0.05％和500％)，测试实施例4所示的水凝胶材料的储存模量和损耗模量。图5为本发明实施例4所得水凝胶的交变应变的时间-模量图。根据结果可以得出，本发明提供的水凝胶具有一定的自修复能力。
实施例44
测试水凝胶的表面形貌：将实施例4所示的水凝胶放置于-20℃冰箱中冷冻12h后放置于冷冻干燥机中除水。冻干后扫描电子显微镜图如图6所示。
实施例45
测试具有过氧化物酶水凝胶的消耗过氧化氢的能力：取实施例4所述水凝胶50mg，放置于1mL含有2mM H2O2溶液中共培养；对照组为2mM H2O2溶液。1h后取上清液50μL与100μLTi(SO4)2溶液混合10min后测试其在410nm处吸光度。
结果参考图7，图7为本发明实施例4所示的具有过氧化物酶活性水凝胶对于过氧化氢的消耗能力。根据结果可以得出，本发明水凝胶可以快速消耗过氧化氢。
实施例46
测试具有过氧化物酶水凝胶对过氧化氢的定量指示能力：在1mL含有2mM ABTS和0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mM H2O2的溶液中各放入实施例4所述凝胶50mg共培养，1h后使用酶标仪测试上清液在紫外510nm处吸光度。图8和图9为本发明实施例4所示水凝胶对H2O2的定量指示能力。根据结果可以得出，本发明的具有过氧化物酶活性水凝胶可以可视化指示H2O2的含量。
实施例47
将表皮成纤维细胞接种于无菌的96孔板中，每孔种植10000个细胞，在37℃培养相中培养24h后弃原培养液，加入含有水凝胶的细胞培养液，阴性对照组为纯细胞培养液，阳性对照组为无菌水，继续培养24h。随后弃掉含有凝胶的培养液，每孔加入100μL含有CCK8的无血清培养基，在37℃下培育30min后使用酶标仪测试450nm的吸光度。
细胞存活率％＝(OD凝胶组-OD阳性组)/(OD阴性组-OD阳性组)*100％
结果参见图10，图10为实施例4的水凝胶的细胞毒性，细胞存活率接近于100％，证明水凝胶具有优异的生物相容性。
实施例48
测试水凝胶的抗菌能力：取水凝胶100mg与1mL浓度为106CFU/mL的大肠杆菌菌液在37℃共培养。6h后，将反应后菌液用PBS稀释1000倍，取100μL稀释样品涂布在琼脂平板上，在37℃下培养16h，已确定活菌数量。对照组不加凝胶。图11为实施例4所得水凝胶对大肠杆菌的抗菌效果。
实施例49
测试水凝胶的抗菌能力：取水凝胶100mg与1mL浓度为106CFU/mL的金黄色葡萄球菌菌液在37℃共培养。6h后，将反应后菌液用PBS稀释1000倍，取100μL稀释样品涂布在琼脂平板上，在37℃下培养16h，已确定活菌数量。对照组不加凝胶。图12为实施例4所得水凝胶对金黄色葡萄球菌的抗菌效果。
实施例50
通过溶血实验评价水凝胶的血液相容性
首先取新鲜的兔血2mL加入到20mL生理盐水中，转速1500rpm/min离心10min，弃掉上清液后加入20mL生理盐水，重悬血细胞，离心，去上清。上述操作重复3次。收集下层血细胞，将下层血细胞配置成2％的血细胞悬浮液，与水凝胶在37℃共培养，阴性对照组为纯生理盐水，阳性对照组为无菌水。共培养3h后，离心，取上清液，使用紫外分光光度计测试545nm处吸光度，测得溶血率。
溶血率％＝(Abs凝胶组-Abs阴性组)/(Abs阳性组-Abs阴性组)*100％
结果参照图13，图13为实施例4的水凝胶的溶血率，溶血率低于1％，证明水凝胶具有优异的血液相容性。
实施例51
通过测试水凝胶黏附性能证明水凝胶可以黏附固定于创面。
结果参照图15，图15为实施例4所述水凝胶黏附性能测试结果，结果表明水凝胶对于基材的黏附力在85kpa左右，具有较好的黏附行为，可很好的固定于创面。
实施例52
将通过实施例4获得的水凝胶用于处理大鼠的全层伤口，能够有效封闭伤口，消除伤口处过氧化氢，调节伤口处微环境，促进伤口愈合。
结果参见图16，图16为实施例4所述水凝胶作为伤口敷料在第0天和第10天伤口形貌的照片。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
以式（I）结构的鸟苷及衍生物为交联剂、与含有苯硼酸基团改性的聚合物和具有式（III）结构的氯化血红素在含有钾离子的水性介质中混合，反应，即得；所述反应温度为4~37℃；所述反应时间为5 min ~ 24 h；
式（I）；/>式（III）；
其中，R为羟基、磷酸基团或三磷酸基团；所述含有苯硼酸基团改性的聚合物具体为式（II-1）~式（II-3）中的一种：
式（II-1）；/>式（II-2）；
式（II-3）
其中，n为聚合度，10≤n≤800；m为聚合度，50≤m≤1000；a为聚合度，10≤a≤800；b为聚合度，50≤b≤1000；x为聚合度，10≤x≤800；y为聚合度，50≤y≤1000。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有苯硼酸基团改性的聚合物中苯硼酸基团和交联剂的摩尔比为1：0.01~50；所述氯化血红素和交联剂的摩尔比为1:0.01~100。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述具有过氧化物酶活性水凝胶敷料的制备方法：
首先将交联剂溶于含有等当量氢氧化钾的溶剂中，得到溶液1；
而后将含有苯硼酸基团改性的聚合物溶于溶剂中，得到溶液2；
再次将氯化血红素溶于溶剂中，得到溶液3；
最后将溶液1、溶液2、溶液3在4~37℃下直接共混，搅拌均匀，静置，获得具有过氧化物酶催化活性水凝胶敷料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶液1中钾离子的浓度为10 mM~50 mM。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶液1中交联剂的摩尔浓度为5mM~200 mM；
所述溶液2中含有苯硼酸基团改性的聚合物的质量浓度为10~50%；
所述溶液3中氯化血红素的浓度为0.1 mM~200 mM。
6.一种具有过氧化物酶活性水凝胶敷料，其特征在于，由权利要求1~5任意一项所述的制备方法制备得到。
7.权利要求1~5任意一项所述的制备方法制备得到的具有过氧化物酶活性水凝胶敷料在制备伤口敷料中的应用。
8.权利要求1~5任意一项所述的制备方法制备得到的具有过氧化物酶活性水凝胶敷料在定量指示过氧化氢含量中的应用。
9.一种伤口敷料，其特征在于，包括权利要求6所述的具有过氧化物酶活性水凝胶敷料。
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